CN207815448U - 一种塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统，涉及电锅炉供暖系统设计领域。具体地，包括通过换热器连接的热源系统和热循环系统，所述热源系统包括电锅炉和供水泵，所述热源系统还包括：与所述电锅炉连通的塔式太阳能吸热器，所述换热器设置在所述电锅炉的出水口和所述塔式太阳能吸热器的进水口之间；所述供水泵设置在所述电锅炉和所述换热器之间。本实用新型通过设置塔式太阳能站，将循环换热后的低温水先泵入塔式太阳能吸热器中，使得低温水在吸热器中被加热到一定温度，再回流至电锅炉内继续加热到额定供热温度，避免电锅炉直接加热低温水，减少了对煤炭等化石燃料的消耗，有利于我国生态环境建设。

Description

一种塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统

技术领域

本实用新型涉及电锅炉供暖系统设计领域，特别涉及一种塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统。

背景技术

供暖系统就是用人工方法向室内供给热量，使室内保持一定的温度，以创造适宜的生活条件或工作条件的系统。通常地，供暖系统包括热源系统、热循环系统和散热设备，其中热源系统为用于制取具有压力、温度等参数的蒸汽或热水的系统。

现有技术中，通常使用的热源系统包括电锅炉，其工作过程为：将低温水在电锅炉中加热，低温水吸收热量后变为高温水，高温水经热循环系统被送往室内，并通过散热设备放出热量，使室内温度升高；散热后温度降低，变成低温水，再通过回收管道返回至电锅炉，进行循环使用。如此不断循环，从而不断将热量从电锅炉送到室内，以补充室内的热量损耗，使室内保持一定的温度。

在实现本实用新型的过程中，设计人发现现有技术至少存在以下问题：通过电锅炉直接加热低温水获得热源需要消耗大量的煤炭等化石燃料，进而需要大量的煤炭开采、运输和燃烧，严重影响我国生态环境建设。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种能够充分利用太阳能、减少煤炭消耗的塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统。

具体而言，包括以下的技术方案：

一种塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统，包括通过换热器连接的热源系统和热循环系统，所述热源系统包括电锅炉和供水泵，其特征在于，所述热源系统还包括：

与所述电锅炉连通的塔式太阳能吸热器，所述换热器设置在所述电锅炉的出水口和所述塔式太阳能吸热器的进水口之间；

所述供水泵设置在所述电锅炉和所述换热器之间。

优选地，所述供水泵的数量为至少两台。

进一步地，所述热源系统还包括设置在所述塔式太阳能吸热器和所述换热器之间的进口缓冲罐，所述进口缓冲罐位于靠近所述塔式太阳能吸热器的底部处。

优选地，所述进口缓冲罐的内部具有稳压气体。

优选地，所述供水泵为变频泵。

进一步地，在所述供水泵的出水口处设置有供水泵止回阀。

进一步地，所述热源系统中的所述进口缓冲罐、所述塔式太阳能吸热器、所述电锅炉和所述供水泵分别通过管道连接；

且所述热源系统还包括旁路管道，所述旁路管道的一端与所述换热器的出水口连通，另一端与所述电锅炉的进水口连通。

进一步地，所述热源系统还包括吸热器放空管道；

所述吸热器放空管道一端与所述塔式太阳能吸热器的底部出口连通，另一端与所述电锅炉的进水口连通。

优选地，所述热源系统还包括多个电动隔离阀。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：提供了一种能够充分利用太阳能、减少煤炭消耗的塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统。具体地，本实用新型通过设置塔式太阳能站，将循环换热后的低温水先泵入塔式太阳能吸热器中，使得低温水在吸热器中被加热到一定温度，再回流至电锅炉内继续加热到额定供热温度，避免电锅炉直接加热低温水，减少了对煤炭等化石燃料的消耗，有利于我国生态环境建设。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统。

图中的附图标记分别表示：

1、热源系统；

2、热循环系统；

3、换热器；

4、电锅炉；41、供水调节阀；

5、塔式太阳能吸热器；

6、进口缓冲罐；61、进口缓冲罐进水电动隔离阀；

7、供水泵；71、供水泵止回阀；

8、旁路管道；81、旁路管道电动隔离阀；

9、吸热器放空管道；91、吸热器放空电动隔离阀。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供一种塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统，如图1所示，包括通过换热器3连接的热源系统1和热循环系统2，热源系统1包括电锅炉4和供水泵7，热源系统1还包括：

与电锅炉4连通的塔式太阳能吸热器5；

换热器3设置在电锅炉4的出水口和塔式太阳能吸热器5的进水口之间；供水泵7设置在电锅炉4和换热器3之间。

需要说明的是，塔式太阳能吸热器5、电锅炉4和供水泵7之间通过管道循环连通。

塔式太阳能吸热器5位于塔式太阳能站的塔顶，塔式太阳能站通过布置定日反射镜将太阳光反射到塔式太阳能吸热器5上，从而可利用太阳光加热经过塔式太阳能吸热器5的低温水。

本实用新型实施例提供的一种塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统的工作原理为：供暖系统运行时，热源系统1中的高温水经换热器3与热循环系统2进行换热，使得高温水变为低温水，低温水在供水泵7的驱动作用下进入塔式太阳能吸热器5，塔式太阳能吸热器5利用定日镜反射的太阳光加热低温水，使低温水被加热到一定温度后，再回流至电锅炉4内继续加热至额定供热温度，进而与热循环系统2进行换热。

本实用新型通过设置塔式太阳能站，将循环换热后的低温水先泵入塔式太阳能吸热器5中，使得低温水在吸热器中被加热到一定温度，再回流至电锅炉4内继续加热到额定供热温度，避免电锅炉4直接加热低温水，从而减少对煤炭等化石燃料的消耗，有利于我国生态环境建设。

在上述的塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统中，为了保证良好的供热效果，换热器3的数量应根据具体换热量确定，换热器3的数量不限于1台。

进一步地，在设计电锅炉4时，电锅炉4的出力可按照不考虑塔式太阳能提供能量设计，且电锅炉4的出力可根据进水温度进行调节。电锅炉4的数量可根据具体热负荷设置，并考虑一定备用裕量，且在电锅炉4的进水口处设置有供水调节阀41，用于控制调节电锅炉4内的液位。

在上述的塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统中，电锅炉4安装在地面上(低位布置)，塔式太阳能吸热器5安装在吸热塔的顶部(高位布置)，供水泵7安装在电锅炉4的出水口处，且满足汽蚀余量要求，供水泵7用于驱动热源系统1中的水，以将低温水泵入塔式太阳能吸热器5中。

其中，为了进一步保证热源系统1的正常运行，可设置供水泵7的数量为至少两台，以作为备用使用。

在上述的塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统中，热源系统1还包括设置在塔式太阳能吸热器5和换热器3之间的进口缓冲罐6，进口缓冲罐6位于靠近塔式太阳能吸热器5的底部处。

其中，进口缓冲罐6的内部具有稳压气体，进口缓冲罐6为由稳压气体控制的恒压装置，具有正常液位。

在塔式太阳能吸热器5的底部处设置进口缓冲罐6，一方面可保证进入塔式太阳能吸热器5的流体流量稳定，另一方面，当供水泵7停止工作时，进口缓冲罐6在一段时间内可持续向塔式太阳能吸热器5中输送水分，以保证在设备故障时，塔式太阳能吸热器5不被烧坏。

在上述的塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统中，供水泵7为变频泵，用以控制进口缓冲罐6的液位。

在上述的塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统中，为了防止水倒流，可在供水泵7的出水口处设置供水泵止回阀71，所述供水泵止回阀71的数量可根据供水泵7的数量而定，可在每个供水泵7的出口处均设置供水泵止回阀71。

在上述的塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统中，热源系统1中的进口缓冲罐6、塔式太阳能吸热器5、电锅炉4和供水泵7分别通过管道连接，管道上可设置有多个电动隔离阀，用于控制流体流动，例如，进口缓冲罐6的进水管道上设置有进口缓冲罐进水电动隔离阀61。

进一步地，热源系统1还包括旁路管道8，旁路管道8的一端与换热器3的出水口连通，另一端与电锅炉4的进水口连通，且在旁路管道8上设置有旁路管道电动隔离阀81。

设置旁路管道8，可在无太阳光或夜间的情况下，通过控制进口缓冲罐进水电动隔离阀61和旁路管道电动隔离阀81，将进入塔式太阳能吸热器5的给水旁路，使得给水通过旁路管道8直接进入电锅炉4进行加热，以保证供暖需求，实现24小时连续供暖。

其中，给水旁路管道8的尺寸可根据具体供热量进行设计。

在上述的塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统中，热源系统1还包括吸热器放空管道9；吸热器放空管道9上设置有吸热器放空电动隔离阀91；吸热器放空管道9的一端与塔式太阳能吸热器5的底部出口连通，另一端与电锅炉4的进水口连通。当系统停机时，可打开吸热器放空电动隔离阀91，通过吸热器放空管道9回收热源系统1中的循环水，并进一步利用该循环水供热。

在本实用新型实施例的具体设计中，可参照以下设计思路进行：

1、根据供暖系统单位小时供回水温度及所需换热量选择换热器3的热水侧供回水温度、供热量及额定流量；

2、确定单位小时供暖换热量后，选择单台电锅炉4的出力及数量，并满足单台电锅炉故障后，仍能保证额定供热量；

3、根据单位小时供暖换热量，选择供水泵7的出力及数量，并考虑一台备用；

4、塔式太阳能的出力应根据场地大小，供暖系统在额定流量及额定进口温度情况下所能到达的最大热负荷进行设计；

5、进口缓冲罐6的容积按照30-60s单位小时供暖换热量设计，且基于定日镜失电情况下保证塔式太阳能吸热器5供水量的要求设计；

6、进口缓冲罐6的内部压力保证定日镜失电情况下，塔式太阳能吸热器5所需要最低冷却水量的压力要求；

7、旁路管道8的容量根据单位小时供暖换热量下的额定流量设计。

该实用新型实施例可优选地适用于场地有限、太阳能资源丰富的地区。例如，在我国西北部光资源好的地区，为了充分利用太阳能，可采用该供暖系统，通过塔式太阳能换热器把水加热到设计温度，再经过电锅炉加热到额定温度，以满足采暖需求，且在晚上或无阳光状态下，可将塔式太阳能旁路后，直接采用电锅炉供暖，从而满足全天24小时供热需求。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本实用新型的技术方案，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统，包括通过换热器(3)连接的热源系统(1)和热循环系统(2)，所述热源系统(1)包括电锅炉(4)和供水泵(7)，其特征在于，所述热源系统(1)还包括：

与所述电锅炉(4)连通的塔式太阳能吸热器(5)；

所述换热器(3)设置在所述电锅炉(4)的出水口和所述塔式太阳能吸热器(5)的进水口之间；且所述供水泵(7)设置在所述电锅炉(4)和所述换热器(3)之间。

2.根据权利要求1所述的塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统，其特征在于，所述供水泵(7)的数量为至少两台。

3.根据权利要求2所述的塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统，其特征在于，所述热源系统(1)还包括设置在所述塔式太阳能吸热器(5)和所述换热器(3)之间的进口缓冲罐(6)，所述进口缓冲罐(6)位于靠近所述塔式太阳能吸热器(5)的底部处。

4.根据权利要求3所述的塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统，其特征在于，所述进口缓冲罐(6)的内部具有稳压气体。

5.根据权利要求3所述的塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统，其特征在于，所述供水泵(7)为变频泵。

6.根据权利要求5所述的塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统，其特征在于，在所述供水泵(7)的出水口处设置有供水泵止回阀(71)。

7.根据权利要求3所述的塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统，其特征在于，所述热源系统(1)中的所述进口缓冲罐(6)、所述塔式太阳能吸热器(5)、所述电锅炉(4)和所述供水泵(7)分别通过管道连接；且

所述热源系统(1)还包括旁路管道(8)，所述旁路管道(8)的一端与所述换热器(3)的出水口连通，另一端与所述电锅炉(4)的进水口连通。

8.根据权利要求7所述的塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统，其特征在于，所述热源系统(1)还包括吸热器放空管道(9)；

所述吸热器放空管道(9)一端与所述塔式太阳能吸热器(5)的底部出口连通，另一端与所述电锅炉(4)的进水口连通。

9.根据前述任一项权利要求所述的塔式太阳能与电锅炉互补供暖系统，其特征在于，所述热源系统(1)还包括多个电动隔离阀。